Einführung in Keramik und Feuerfest
Produkte aus feuerfestem Fasermaterial – Quelle (shutterstock images)
Feuerfeste Keramik sind ein spezielles Keramikmaterial mit hervorragenden wärmeabsorbierenden Eigenschaften. Es gibt auch andere feuerfeste Materialien mit hoher Korrosionsbeständigkeit. Diese beeindruckende Kombination von Eigenschaften macht sie zur idealen Wahl für industrielle Prozesse oder mechanische Anwendungen mit extrem hohen Temperaturen.
Bilder von Keramiktöpfereien – Shutterstock
Eine weitere Qualität von feuerfeste Materialien ist ihre Beständigkeit gegenüber Chemikalien. Diese Eigenschaft macht sie ideal für den Einsatz in industriellen Anwendungen, bei denen Chemikalien zum Einsatz kommen, wodurch jegliches Korrosionsrisiko ausgeschlossen wird.
Bild zeigt einen Hochtemperaturofen – (Quelle: Shutterstock-Bild)
Dennoch werden bestimmte Keramikarten in großem Umfang in der Elektronikherstellung eingesetzt. Wichtige Komponenten elektronischer Geräte wie Transistoren, Dioden und Widerstände werden hergestellt mit keramische Feuerfestmaterialien. Dank ihrer supraleitenden oder halbleitenden Eigenschaften eignen sie sich hervorragend für den Einsatz in elektronischen Geräten.
Woraus besteht feuerfeste Keramik?
Feuerfeste Keramik bestehen aus natürlich vorkommenden Mineralien, die normalerweise anorganisch und nichtmetallisch sind.
Aluminiumoxid ist ein Bestandteil bei der Herstellung von Feuerfestmaterialien - Sutterstock
Die wichtigsten Rohstoffe, die bei der Herstellung von Feuerfestmaterialien verwendet werden, sind:
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Magnesium
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Aluminium
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Siliziumoxide
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Zirkonium
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Kalzium
Feuerfeste Materialien werden auch aus nichtoxidischen Materialien hergestellt, wie zum Beispiel:
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Nitrite
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Hartmetalle
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Silikate
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Boride
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Graphit.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass die Art des Materials, aus dem ein feuerfestes Produkt hergestellt wird, dessen Anwendung bestimmt. Beispielsweise kann ein feuerfestes Produkt, das aus einem thermisch stabilen Mineralzuschlagstoff hergestellt wird, in einem Hochofen verwendet werden.
Ähnlich, refraktive Keramik In industriellen Prozessen werden typischerweise Komponenten eingesetzt, die weniger reaktiv gegenüber Chemikalien sind. Dadurch wird das Korrosionsrisiko kritischer Komponenten der Industrieanlagen minimiert.
Kategorien von Feuerfestmaterialien
Feuerfestmaterialien Sind in zwei Hauptkategorien eingeteiltDie erste Kategorie umfasst vorgefertigte Formen oder Zusammensetzungen, die noch nicht geformt sind. Die zweite Kategorie feuerfester Keramikfasern umfasst Fasern mit hoher Wärmeabsorptionsfähigkeit. Diese Eigenschaft macht sie zur idealen Wahl für die Herstellung von Dämmstoffen.
Bild, das feuerfeste Materialien mit vorgeformten Formen zeigt – Shutterstock
Keramische Feuerfestmaterialien gibt es in verschiedenen Formen und Größen, je nach Verwendungszweck. Es gibt geformte oder gepresste Modelle für den Einsatz in Fußböden oder Badezimmerwänden. Manche werden jedoch auch ineinandergreifend oder als Keile für den Einsatz im Innenbereich von Hochtemperaturöfen oder -kesseln hergestellt.
Brechende keramische Materialien gibt es in verschiedenen Formen, Ausführungen und Größen. Es gibt solche in kleinen Größen für den Einsatz in kleineren und winzigen Räumen. Es gibt aber auch welche, die so massiv sind, dass sie mehrere Kilogramm wiegen können.
Klassifizierungen von Feuerfestmaterialien
Feuerfeste Materialien werden üblicherweise in zwei Hauptformen eingeteilt: geformt und ungeformt.
Feuerfeste Ziegel – Shutterstock Bild
Feuerfeste Steine, die üblicherweise als geformt bezeichnet werden, haben definierte Formen, während die ungeformten als monolithisch bezeichnet werden.
Die geformten Feuerfestmaterialien
Der Begriff „geformtes Feuerfestmaterial“ beschreibt Feuerfestmaterialien mit einer festgelegten Form. Sie werden meist als Ziegel bezeichnet, sind aber auch in Sonder- und Standardformen erhältlich.
Hersteller von Feuerfestmaterialien liefern ihren Kunden Standardformen für den Einsatz in Brennöfen gleicher Form. Sonderformen hingegen werden speziell für den Einsatz in bestimmten Brennöfen hergestellt.
Wichtig ist, dass geformte Feuerfestmaterialien meist maschinell gepresst werden und daher eine hohe Gleichmäßigkeit ihrer Eigenschaften aufweisen. Speziell geformte Feuerfestmaterialien werden jedoch üblicherweise von Hand geformt und weisen daher in der Regel leichte Abweichungen in ihren Eigenschaften auf.
Die ungeformten Feuerfestmaterialien
Ungeformte Feuerfestmaterialien haben, wie der Name schon sagt, oft eine undefinierte Form. Sie werden in der Regel erst bei ihrer Anwendung geformt. Sie werden typischerweise zur Herstellung fugenloser Auskleidungen verwendet und als monolithische Feuerfestmaterialien bezeichnet.
Ungeformte Feuerfestmaterialien werden weiter in kleinere Gruppen unterteilt, zu denen die folgenden gehören:
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Mörser
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Gießmassen
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Feuerfeste Kunststoffe
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Stampfmischungen
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Spritzmischungen usw.
Die 2 wichtigsten Arten von Feuerfestmaterialien
Feuerfeste Materialien werden in zwei Haupttypen unterteilt: dichte und isolierende Feuerfestmaterialien. Hochtemperaturfeste Materialien wie Schamottesteine gelten als hochdicht. Sie bieten nahezu perfekte Beständigkeit in extremen Betriebsumgebungen, z. B. bei Schlacken mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung, Gasen oder Dämpfen.
Bild zeigt Schamottsteine – (Quelle: Sutterstock)
Isolierende Feuerfestmaterialien hingegen haben eine geringere Dichte und bieten dadurch bessere Isoliereigenschaften. Darüber hinaus bieten sie eine bessere Korrosionsbeständigkeit und sind beständiger gegen chemische Reaktionen. Die meisten von ihnen werden in chemischen Industrieprozessen eingesetzt, um Korrosion vorzubeugen.
Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Feuerfestmaterials diese Faktoren
Wie bereits im Artikel erwähnt, gibt es feuerfeste Materialien je nach Anwendung in verschiedenen Formen und Ausführungen. Wenn Sie ein bestimmtes feuerfestes Produkt verwenden möchten, sollten Sie die folgenden Faktoren berücksichtigen:
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Art der Anwendung – Es ist wichtig, dass Sie sich bewusst sind, für welche Anwendung Sie das Feuerfestmaterial verwenden möchten. Wird es in einem Ofen mit extrem hohen Temperaturen eingesetzt? Oder handelt es sich um eine stark korrosive Umgebung?
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Die strukturelle Belastung - Dies ist auch ein wichtiger Faktor bei der Wahl des passenden Feuerfestmaterials. Die strukturelle Belastung ist die Gewichtsgrenze, die ein bestimmtes Feuerfestmaterial aushalten kann, ohne beschädigt zu werden.
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Seine Porosität – Die Porosität eines feuerfesten Materials bezieht sich auf die offenen Räume oder Poren. Dies wirkt sich auf sein physikalisches Verhalten aus, wenn es Spannungen ausgesetzt wird.
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Die Kosten für das Feuerfestmaterial – Die Kosten sind ein weiterer wichtiger Faktor, der bei der Auswahl eines Feuerfestmaterials berücksichtigt werden sollte.
Abschließend
In diesem Artikel haben Sie erfahren, was Feuerfestmaterialien sind, einschließlich der verschiedenen Arten und Anwendungen in verschiedenen Branchen. Hier ist eine Zusammenfassung der wichtigsten Punkte des Artikels:
Feuerfeste Keramik kommen in verschiedenen Arten, Formen und Ausführungen, je nach beabsichtigter Anwendung. Zum Beispiel finden Sie lichtbrechende keramische Werkstoffe mit hoher Temperaturbeständigkeit werden in Öfen eingesetzt. Korrosionsbeständige Feuerfestmaterialien hingegen werden für den Einsatz in hochkorrosiven Industrieumgebungen eingesetzt.
Die Wahl des Brechungsprodukts sollte sich stets an der beabsichtigten Anwendung orientieren. Wenn Ihre Branche mit Hochtemperatur-Heizprozessen zu tun hat, dann sind wärmeabsorbierende feuerfeste Keramik wäre die perfekte Option.